JP2870906B2 - 硝化活性度測定方法 - Google Patents
硝化活性度測定方法Info
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は下水処理場等の活性汚泥処理プロセスに用い
て有効な硝化活性度測定方法に関する。
て有効な硝化活性度測定方法に関する。
B.発明の概要 本発明は、活性汚泥中の硝化活性度を測定する方法に
おいて、 活性汚泥にアンモニウム塩とATU（アリルチオ尿素）
を添加しそれぞれの酸素消費速度を測定しこれにより硝
化活性度を測定することにより、 硝化活性度を自動連続で測定できる硝化活性度測定方
法を得る。
おいて、 活性汚泥にアンモニウム塩とATU（アリルチオ尿素）
を添加しそれぞれの酸素消費速度を測定しこれにより硝
化活性度を測定することにより、 硝化活性度を自動連続で測定できる硝化活性度測定方
法を得る。
C.従来の技術 下水処理場等の活性汚泥処理プロセスに於いては、そ
の活性汚泥微生物の作用により排水中の基質を分解して
いる。この基質は大きく炭素系基質（BOD）とアン
モニア性窒素（NH4−Ｎ）の２つに分類できる。
の活性汚泥微生物の作用により排水中の基質を分解して
いる。この基質は大きく炭素系基質（BOD）とアン
モニア性窒素（NH4−Ｎ）の２つに分類できる。
現在、ほとんどの下水処理場では、炭素系基質の分
解，除去は十分達成されており、処理施設の運転、管理
のポイントはアンモニア性窒素の分解，除去（硝化）に
移向している。
解，除去は十分達成されており、処理施設の運転、管理
のポイントはアンモニア性窒素の分解，除去（硝化）に
移向している。
D.発明が解決しようとする課題 アンモニア性窒素は硝化菌により、亜硝酸性窒素（NO
2−Ｎ）を介して硝酸性窒素（NO3−Ｎ）に酸化分解され
る。従って、曝気槽内の硝化菌の数又は硝化菌の活性度
を測定し、把握することは硝化状態を管理する上で非常
に重要である。
2−Ｎ）を介して硝酸性窒素（NO3−Ｎ）に酸化分解され
る。従って、曝気槽内の硝化菌の数又は硝化菌の活性度
を測定し、把握することは硝化状態を管理する上で非常
に重要である。
従来、この様な測定は、人手によって行われ、測定は
煩雑であり長時間を要したため、その結果を運転・管理
に速やかに利用することができなかった。
煩雑であり長時間を要したため、その結果を運転・管理
に速やかに利用することができなかった。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的は硝化菌の活性度を自動的に連続測定できるプロセ
ス用測定方法を提供することである。
目的は硝化菌の活性度を自動的に連続測定できるプロセ
ス用測定方法を提供することである。
E.課題を解決するための手段 本発明は、上述の目的を達成するために、活性汚泥に
アンモニア塩及びアリルチオ尿素を添加して該活性汚泥
の酸素消費速度を検出するとともに、前記活性汚泥の活
性汚泥濃度を検出し、前記検出手段による酸素消費速度
信号と活性汚泥濃度信号を基に単位汚泥量当たりの硝化
活性度を演算測定することを特徴とする。
アンモニア塩及びアリルチオ尿素を添加して該活性汚泥
の酸素消費速度を検出するとともに、前記活性汚泥の活
性汚泥濃度を検出し、前記検出手段による酸素消費速度
信号と活性汚泥濃度信号を基に単位汚泥量当たりの硝化
活性度を演算測定することを特徴とする。
また、活性汚泥にアンモニウム塩及びアリルチオ尿素
を添加して該活性汚泥の酸素消費速度を検出し、前記硝
化活性汚泥の活性汚泥濃度を検出するとともに、前記硝
化活性汚泥の酸素消費速度信号と硝化活性汚泥の温度係
数及び関数より水温信号をもとに硝化菌数を演算測定す
ることを特徴とする。
を添加して該活性汚泥の酸素消費速度を検出し、前記硝
化活性汚泥の活性汚泥濃度を検出するとともに、前記硝
化活性汚泥の酸素消費速度信号と硝化活性汚泥の温度係
数及び関数より水温信号をもとに硝化菌数を演算測定す
ることを特徴とする。
F.作用 活性汚泥に塩化アンモニウム及びATU（アリルチオ尿
素）を添加し、それぞれの酸素消費速度を測定し、硝化
活性度を測定する。
素）を添加し、それぞれの酸素消費速度を測定し、硝化
活性度を測定する。
また、MLSS計を併設し、その信号を入力することによ
り単位汚泥量当たりの硝化活性度を演算，測定する。
り単位汚泥量当たりの硝化活性度を演算，測定する。
さらに、硝化活性の温度系数（設定入力）及び関数よ
り水温信号を入力して硝化菌数（又はこれに比例した
量）及び単位汚泥量当たりの硝化菌数（又はこれに比例
した量）を演算，測定する。
り水温信号を入力して硝化菌数（又はこれに比例した
量）及び単位汚泥量当たりの硝化菌数（又はこれに比例
した量）を演算，測定する。
G.実施例 以下に本発明の実施例を第１図〜第５図を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第１図は本発明の実施例による硝化活性度測定方法を
示すもので、同図において１は各種の演算と制御を行う
演算制御部、２は演算制御部１の指令に基づき後述する
ように検出部に薬液を注入するための薬液注入機構部、
３はエアー源、４は演算制御部１の指令に基づき動作す
るエアー回路、５は第１の検出部である硝化活性度計、
６は第２の検出部である活性汚泥浮遊物計（MLSS計）、
７は信号変換器である。
示すもので、同図において１は各種の演算と制御を行う
演算制御部、２は演算制御部１の指令に基づき後述する
ように検出部に薬液を注入するための薬液注入機構部、
３はエアー源、４は演算制御部１の指令に基づき動作す
るエアー回路、５は第１の検出部である硝化活性度計、
６は第２の検出部である活性汚泥浮遊物計（MLSS計）、
７は信号変換器である。
第１図の硝化活性度測定方法によれば、演算制御部１
の指令に基づいて、薬液注入機構部２から薬液が硝化活
性度計５に注入されると共に、エアー回路４が動作して
エアー源３から硝化活性度計５にエアーが供給される。
薬液とエアーの供給により硝化活性度計５は所定の検出
を行い、演算制御部１に検出信号を入力する。演算制御
部１は検出信号を基に所定の演算を実行して種々の測定
値を算出する。
の指令に基づいて、薬液注入機構部２から薬液が硝化活
性度計５に注入されると共に、エアー回路４が動作して
エアー源３から硝化活性度計５にエアーが供給される。
薬液とエアーの供給により硝化活性度計５は所定の検出
を行い、演算制御部１に検出信号を入力する。演算制御
部１は検出信号を基に所定の演算を実行して種々の測定
値を算出する。
第２図は検出部である硝化活性度計の一例を示すもの
で、この硝化活性度計10は曝気槽30に浸漬して使用さ
れ、溶存酸素電極（DO電極）13を利用して活性汚泥の酸
素消費速度（rr）、および硝化抑制剤であるATU（アリ
ルチオ尿素）を添加した場合の酸素消費速度（ATU−
rr）を検出する。さらに、 ［Nit−rr］＝［rr］−［ATU−rr］……（１）とし
て、硝化作用に基づく酸素消費速度（Nit−rr）を演算
計測する。
で、この硝化活性度計10は曝気槽30に浸漬して使用さ
れ、溶存酸素電極（DO電極）13を利用して活性汚泥の酸
素消費速度（rr）、および硝化抑制剤であるATU（アリ
ルチオ尿素）を添加した場合の酸素消費速度（ATU−
rr）を検出する。さらに、 ［Nit−rr］＝［rr］−［ATU−rr］……（１）とし
て、硝化作用に基づく酸素消費速度（Nit−rr）を演算
計測する。
すなわち、第２図の硝化活性度検出器10において、 （１）上部ピンチ弁11及び下部ピンチ弁12を開とし、DO
電極13の下部の曝気孔14からエアーを送り込む。エアー
は気泡となり検出部内を上昇し、エアリフトポンプ効果
を発生する。これにより、下部の採水口15から上部の排
水口16へと曝気槽30内の活性汚泥液（検水）が採水され
る。
電極13の下部の曝気孔14からエアーを送り込む。エアー
は気泡となり検出部内を上昇し、エアリフトポンプ効果
を発生する。これにより、下部の採水口15から上部の排
水口16へと曝気槽30内の活性汚泥液（検水）が採水され
る。
（２）次に下部ピンチ弁12を閉にし、DO値が設定値（例
えば5mg/）になるまで引続き曝気孔14にエアーを送
り、設定値に達した時点で曝気を停止し、上部ピンチ弁
11を閉とする。
えば5mg/）になるまで引続き曝気孔14にエアーを送
り、設定値に達した時点で曝気を停止し、上部ピンチ弁
11を閉とする。
（３）攪拌機17で測定槽19内を攪拌しながらDO濃度の減
少をDO電極13により検出する。
少をDO電極13により検出する。
（４）上部ピンチ弁11を開とし、ATU注入ノズル18から
測定槽19内にATUを注入する。しかる後に、（２），
（３）項の同様の動作を繰り返し、ATUを添加した酸素
消費速度（ATU−rr）を測定する。
測定槽19内にATUを注入する。しかる後に、（２），
（３）項の同様の動作を繰り返し、ATUを添加した酸素
消費速度（ATU−rr）を測定する。
第１図に示すように、硝化活性度計５によって検出測
定されたDO信号は演算制御部１に入力される。
定されたDO信号は演算制御部１に入力される。
（５）演算制御部１は、硝化活性度計５からの検出デー
タを基に、硝化作用に基づく酸素消費速度（Nit−rr）
を（１）式により演算する。
タを基に、硝化作用に基づく酸素消費速度（Nit−rr）
を（１）式により演算する。
（６）上記（１）〜（５）を繰り返すことにより連続的
に測定する。
に測定する。
ところで、上記のNit−rrとアンモニア性窒素（NH4−
Ｎ）濃度との関係は、同一温度で同一濃度の同種活性汚
泥で測定すると第３図のようになる。これはNH4−Ｎが
ある濃度以上になると硝化反応速度が飽和してしまうこ
とを示している。
Ｎ）濃度との関係は、同一温度で同一濃度の同種活性汚
泥で測定すると第３図のようになる。これはNH4−Ｎが
ある濃度以上になると硝化反応速度が飽和してしまうこ
とを示している。
第４図は種々の硝化活性度の異なる活性汚泥について
Nit−rrとNH4−Ｎ濃度の関係を示すもので、NH4−Ｎ濃
度が所定値より高い条件下でNit−rrが硝化活性度を示
すことがわかる（以下これを（Nit−rr）ｓとする）。
この活性度は、温度，活性汚泥濃度及び活性汚泥中の硝
化菌占有率をパラメータとして変化すると考えられる。
従って次式が成立する。
Nit−rrとNH4−Ｎ濃度の関係を示すもので、NH4−Ｎ濃
度が所定値より高い条件下でNit−rrが硝化活性度を示
すことがわかる（以下これを（Nit−rr）ｓとする）。
この活性度は、温度，活性汚泥濃度及び活性汚泥中の硝
化菌占有率をパラメータとして変化すると考えられる。
従って次式が成立する。
（Nit−rr）ｓ＝Ｋ・Ｆ（ｔ）・αＸ……（２） こ
こで、Ｋは定数、ｔは温度、Ｘは活性汚泥濃度（MLS
S）、αは硝化菌占有率である。また、 となり、Nit−rrを求めれば単位活性汚泥量当たりの硝
化活性度が求められる。
こで、Ｋは定数、ｔは温度、Ｘは活性汚泥濃度（MLS
S）、αは硝化菌占有率である。また、 となり、Nit−rrを求めれば単位活性汚泥量当たりの硝
化活性度が求められる。
第５図は硝化活性度計の他の例を示すもので、第２図
のものの構成要素の他に塩化アンモニウム注入ノズル20
を付加したものである。
のものの構成要素の他に塩化アンモニウム注入ノズル20
を付加したものである。
前述の動作工程（２）で塩化アンモニウムを一定量
（例えば測定槽19内のNH4−Ｎ濃度が10〜20mg/程度に
なる量）を加えて、それ以下の動作行程を行うことによ
り硝化活性度を示す（Nit−rr）ｓを測定することが出
来る。また、第１図に示すようにMLSS計６を併設し、こ
の測定信号を演算制御部１に入力すれば（３）式の演算
により単位活性汚泥量当たりの硝化活性度（Nit−rr）
ｓを求めることが出来る。
（例えば測定槽19内のNH4−Ｎ濃度が10〜20mg/程度に
なる量）を加えて、それ以下の動作行程を行うことによ
り硝化活性度を示す（Nit−rr）ｓを測定することが出
来る。また、第１図に示すようにMLSS計６を併設し、こ
の測定信号を演算制御部１に入力すれば（３）式の演算
により単位活性汚泥量当たりの硝化活性度（Nit−rr）
ｓを求めることが出来る。
以上の工程シーエンス及び測定，演算出力等はマイク
ロコンピュータを利用した変換制御回路等で容易に実現
でき、全工程の周期は30分程度である。
ロコンピュータを利用した変換制御回路等で容易に実現
でき、全工程の周期は30分程度である。
また、酸素消費速度の測定を無添加、塩化アンモ
ニウム添加、ATU添加の順で行えば、従来のATU−rr計
機能と、硝化活性度計機能を一式の方法で実現できる。
ニウム添加、ATU添加の順で行えば、従来のATU−rr計
機能と、硝化活性度計機能を一式の方法で実現できる。
さらに、例えばＦ（ｔ）＝Ｆ（15）EXP｛θ（ｔ−1
5）｝…（４）として、別の手段によりθ（温度係数）
を求めておけば、測定液の水温信号を入力することによ
り（Nit−rr）s,（Nit−Kr）ｓをそれぞれｔ＝15℃に換
算して（Nit−rr）s-15,（Nit−Kr）s-15が算出でき
る。これらの値は、硝化菌数及び単位活性汚泥量当たり
の硝化菌数に比例している。
5）｝…（４）として、別の手段によりθ（温度係数）
を求めておけば、測定液の水温信号を入力することによ
り（Nit−rr）s,（Nit−Kr）ｓをそれぞれｔ＝15℃に換
算して（Nit−rr）s-15,（Nit−Kr）s-15が算出でき
る。これらの値は、硝化菌数及び単位活性汚泥量当たり
の硝化菌数に比例している。
Ｆ（ｔ）＝Ｆ（15）EXP｛θ（ｔ−15）｝はVan′t Ho
ff−Ahrreniusの式で、微生物反応速度への温度の影響
を表す式として知られている。15℃の時の微生物反応速
度を基準に、任意の温度（但し微生物活動範囲）の反応
速度を導く。温度係数θは、液温度を調整して温度速度
（本発明の場合は硝化に関わる酸素消費速度）を測定
し、実験的に求めることができる。硝化反応場合、例え
ばθ＝0.08である。
ff−Ahrreniusの式で、微生物反応速度への温度の影響
を表す式として知られている。15℃の時の微生物反応速
度を基準に、任意の温度（但し微生物活動範囲）の反応
速度を導く。温度係数θは、液温度を調整して温度速度
（本発明の場合は硝化に関わる酸素消費速度）を測定
し、実験的に求めることができる。硝化反応場合、例え
ばθ＝0.08である。
以上により測定した（Nit−rr）s,（Nit−Kr）s,（Ni
t−rr）s-15,（Nit−Kr）s-15の値をSRT（Sludge Reten
tion Time）の管理や制御及び散気ブロワのコントロー
ルに使用することにより、処理場の硝化管理，制御を合
理的に行うことができる。「合理的」としたのは、硝化
管理には促進形と抑制形その中間形等があり、個々の処
理場の運転管理方針によるものだからである。
t−rr）s-15,（Nit−Kr）s-15の値をSRT（Sludge Reten
tion Time）の管理や制御及び散気ブロワのコントロー
ルに使用することにより、処理場の硝化管理，制御を合
理的に行うことができる。「合理的」としたのは、硝化
管理には促進形と抑制形その中間形等があり、個々の処
理場の運転管理方針によるものだからである。
なお、塩化アンモニウムの添加は一例であり、硫酸ア
ンモニウム等他のものでもNH4−Ｎを供給するアンモニ
ウム塩であればよい。
ンモニウム等他のものでもNH4−Ｎを供給するアンモニ
ウム塩であればよい。
H.発明の効果 本発明は、以上の如くであって、活性汚泥にアンモニ
ウム塩及びATU（アリルチオ尿素）を添加し、それぞれ
の酸素消費速度を測定して硝化活性度を測定するもので
あるから、自動連続で測定することが出来る。また、ML
SS計を併設しその信号を入力することにより、単位活性
汚泥量当たりの硝化活性度を演算測定するようにしたか
ら、自動連続で単位活性汚泥量当たりの硝化活性度を測
定することが出来る。さらに、硝化活性の温度系数（設
定入力）及び関数により、水温信号を入力して硝化菌数
（又はこれに比例した量）及び単位汚泥量当たりの硝化
菌数（又はこれに比例した量）を演算測定するようにし
たから、自動連続で単位活性汚泥量当たりの硝化菌数を
測定することが出来る。
ウム塩及びATU（アリルチオ尿素）を添加し、それぞれ
の酸素消費速度を測定して硝化活性度を測定するもので
あるから、自動連続で測定することが出来る。また、ML
SS計を併設しその信号を入力することにより、単位活性
汚泥量当たりの硝化活性度を演算測定するようにしたか
ら、自動連続で単位活性汚泥量当たりの硝化活性度を測
定することが出来る。さらに、硝化活性の温度系数（設
定入力）及び関数により、水温信号を入力して硝化菌数
（又はこれに比例した量）及び単位汚泥量当たりの硝化
菌数（又はこれに比例した量）を演算測定するようにし
たから、自動連続で単位活性汚泥量当たりの硝化菌数を
測定することが出来る。
したがって、上記各測定値を指標として、汚泥量、曝
気量を管理制御することで硝化状態の運転，管理を合理
的に行うことが出来る。
気量を管理制御することで硝化状態の運転，管理を合理
的に行うことが出来る。
第１図は本発明の実施例による硝化活性度測定方法のブ
ロック図、第２図は第１図の方法で用いる硝化活性度計
の縦断面図、第３図はNH4−Ｎに対するNit−rrの特性
図、第４図はNH4−Ｎに対する種々のNit−rrの特性図、
第５図は硝化活性度計の他の例を示す縦断面図である。 １……演算制御部、２……薬液注入機構、３……エアー
源、４……エアー回路、５……硝化活性度計、６……ML
SS計、７……信号変換器。
ロック図、第２図は第１図の方法で用いる硝化活性度計
の縦断面図、第３図はNH4−Ｎに対するNit−rrの特性
図、第４図はNH4−Ｎに対する種々のNit−rrの特性図、
第５図は硝化活性度計の他の例を示す縦断面図である。 １……演算制御部、２……薬液注入機構、３……エアー
源、４……エアー回路、５……硝化活性度計、６……ML
SS計、７……信号変換器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 3/12 C02F 3/34 101 G01N 33/18
Claims (2)
- 【請求項１】活性汚泥にアンモニア塩及びアリルチオ尿
素を添加して該活性汚泥の酸素消費速度を検出するとと
もに、前記活性汚泥の活性汚泥濃度を検出し、前記検出
手段による酸素消費速度信号と活性汚泥濃度信号を基に
単位汚泥量当たりの硝化活性度を演算測定することを特
徴とする硝化活性度測定方法。 - 【請求項２】活性汚泥にアンモニウム塩及びアリルチオ
尿素を添加して該活性汚泥の酸素消費速度を検出し、前
記硝化活性汚泥の活性汚泥濃度を検出するとともに、前
記硝化活性汚泥の酸素消費速度信号と硝化活性汚泥の温
度係数及び関数より水温信号をもとに硝化菌数を演算測
定することを特徴とする硝化活性度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337531A JP2870906B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 硝化活性度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337531A JP2870906B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 硝化活性度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03196900A JPH03196900A (ja) | 1991-08-28 |
| JP2870906B2 true JP2870906B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=18309526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1337531A Expired - Fee Related JP2870906B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 硝化活性度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870906B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4550547B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2010-09-22 | 株式会社 小川環境研究所 | 廃水処理測定方法および装置 |
| BRPI1010121B1 (pt) | 2009-08-28 | 2019-12-03 | Kansai Coke & Chemicals Co Ltd | método de tratamento biológico |
| CN106478875B (zh) * | 2015-08-31 | 2018-09-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种共聚物及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61100656A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-19 | Fuji Electric Co Ltd | 生物学的硝化速度測定装置 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1337531A patent/JP2870906B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH03196900A (ja) | 1991-08-28 |
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